Dataassistert oksygenterapi avvenning hos kritisk syke barn

Etterforskerne vil utføre en mulighetsstudie etterfulgt av en randomisert, kontrollert studie på kritisk syke neonatale og pediatriske pasienter på oksygenbehandling.

Etterforskere vil bruke en modellbasert adaptiv kontrollarkitektur for å regulere FiO2-innstillinger. En stor fordel med å bruke et "adaptivt" kontrollsystem er at responsen til pasienten på tidligere FiO2-innstillinger brukes til å beregne den mest passende FiO2-innstillingen på nytt i faste tidsintervaller. Som et resultat av denne iterative og selvkorrigerende prosessen konvergerer FiO2-verdien til den mest passende verdien over en periode.

Studiepopulasjon:

Barn <18 år innlagt på pediatrisk intensivavdeling med behov for oksygenbehandling.

Studere design:

Femten pasienter skal rekrutteres til mulighetsstudien og 50 pasienter til effektstudien. Prøvestørrelsen ble beregnet for å gi 85 % kraft med en type I feilrate på 0,05 for å oppdage en 10 % reduksjon i varighet av tid i hyperoksisk tilstand.

Definisjoner:

Hypoksi: oksygenmetning ved pulsoksymetri (SpO2) <91% >1 min Langvarig hypoksi: hypoksi i >2 min Alvorlig hypoksi: SpO2 <85% Langvarig alvorlig hypoksi: SpO2 <85% i >1 min Hyperoksi: SpO2 >96% på FiO2 >0,21 >1 min Målmetningsområde: SpO2 91-96 % Økt FiO2-behov: FiO2 >0,60

Pasienter vil bli screenet daglig for kvalifisering. Informert samtykke vil bli innhentet fra foreldre til kvalifiserte pasienter. En randomiseringstabell laget av statistikeren vil bli brukt til randomiserte pasienter i forholdet 1:1 til enten den manuelle eller datamaskinassisterte avvenningsgruppen. Studien vil bli utført etter at pasienten har vært innlagt på enheten i mer enn 24 timer. To timer med respiratorisk stabilitet uten behov for en vedvarende økning i FiO2 eller endring i respiratorinnstillinger vil være nødvendig før initiering av studien. Mål SpO2-området vil være 91-96 % for pasienter med pediatrisk intensivavdeling. Hvis en del av deres vanlige omsorg, vil pasienter motta sine planlagte respirasjonsbehandlinger (f. suging, brystfysioterapi) før studieperioden starter.

I løpet av den 4-timers studieperioden vil pasienter i den manuelle avvenningsgruppen bli tatt hånd om rutinemessig med FiO2-forandringer utført av sykepleier eller respiratorterapeut i henhold til bestilling fra klinikeren. Et andre pulsoksymeter vil bli brukt for overvåking.

I den dataassisterte gruppen vil en dedikert etterforsker være ved sengen under den 4-timers studien. Oksygenmetning vil bli overvåket ved hjelp av et andre pulsoksymeter koblet til en programmert datamaskin. Datamaskinen vil gi klinisk beslutningsstøtte ved å gi en FiO2-avvenningsanbefaling hvert 5.–10. minutt. Hvis det skjer hyppigere endringer i oksygenmetningen over eller under målet, vil datamaskinen gi hyppigere anbefalinger (hvert 30.–60. sekund) til metningen er innenfor målområdet. Etterforskeren vil avvenne FiO2 basert på datamaskinanbefalingen, hvis den foreslåtte endringen er fastslått å være trygg. Dersom anbefalingen avvises, vil utrederen dokumentere årsaken. Ingen andre endringer vil bli gjort i løpet av denne tiden med mindre pasienten er hypoksisk eller hyperoksisk.

Respirasjonsstøtteinnstillinger (flow, inspirasjonstrykk, tidalvolum, positivt endeekspiratorisk trykk (PEEP), trykkstøtte) vil forbli uendret i løpet av studieperioden, med mindre eskalering av innstillinger er nødvendig på grunn av endringer i klinisk status.

Ved hypoksi eller hyperoksi kan en manuell justering av FiO2 gjøres og eventuelle klinisk nødvendige inngrep (f.eks. suging, forstøvede behandlinger) vil bli utført hvis en anbefaling ikke er gitt av datamaskinen innen 1 min. Hvis en annen intervensjon enn en økning i FiO2 er nødvendig, kan utrederen suspendere ytterligere avvenningsanbefalinger inntil intervensjonen er fullført. Datainnsamling kan bli suspendert hvis artefakter oppdages.

Kriterier for suspensjon av avvenning ved datahjelp:

• Akutt respirasjonsforverring >2 min: oksygendesaturasjon som krever suging eller forstøvet behandling. I løpet av denne tiden kan FiO2 justeres manuelt.
• Akutt hemodynamisk forverring >2 min: hypotensjon, takykardi eller bradykardi (definert av alder).
• Akutt nevrologisk forverring > 2 min: agitasjon som forstyrrer pustestøtten og påvirker oksygenmetningen.
• Artefakt i oksygenmetningsavlesning.

Den totale tiden studien er suspendert vil bli registrert for hver pasient.

Kriterier for avslutning av studiet for enkeltfag:

• Respiratorisk forverring vedvarer >5 minutter og høyere nivå av støtte er nødvendig.
• Hemodynamisk forverring vedvarer >5 minutter og inotroper eller vasopressorer initieres.
• Pasienten utvikler endret mental status i forhold til tilstanden før studien eller anfallsaktivitet >2 min.
• Foreldres anmodning om å trekke seg fra studiet.

Datainnsamling:

Pasienter vil bli tildelt et unikt ID-nummer. Identifiserbare data (f.eks. journalnummer, fødselsdato) med tilhørende ID vil bli oppført separat fra andre data og lagret i en sikker passordbeskyttet database (Box.com gjennom Stanford University). Under studien vil data samles inn under emnets ID-nummer (avidentifisert). Alle elektroniske data vil bli lagret i Box og innsamlingsark vil bli oppbevart i et låst skap på barneintensiven inntil informasjon er overført til elektronisk form.

Demografiske data: alder, kjønn, rase, høyde, vekt, akutt diagnose, kroniske diagnoser, grunnlinjebehov for oksygen/respirasjonsstøtte, dato for innleggelse, timer på åndedrettsstøtte, type åndedrettsstøtte, blodgassresultater hvis oppnådd, sykehusdag. Blod vil ikke bli samlet inn spesifikt for denne studien, men hvis det er oppnådd blodgass på pasienten, vil det bli registrert. Bilderesultater vil bli registrert.

I løpet av studietiden:

SpO2, respirasjonsfrekvens, hjertefrekvens, blodtrykk og temperatur hvert 1. min. Medisiner administrert under og innen 1 time før studieperioden. FiO2-endringer (dataanbefalinger og annet), innstillinger for respirasjonsstøtte og akutte intervensjoner (f.eks. suging, pustebehandling, sedasjon) og grunn. Blodgassresultat hvis det er bestilt av kliniker.

Statistisk analyse Det primære resultatet vil være varigheten av eksponering for hyperoksi. Sekundære utfall vil være forekomst og varighet av hypoksi, varighet av oksygenmetning i målområdet, forekomst og varighet av økt oksygenbehov, og antall manuelle FiO2-justeringer. Tidsvarighetene vil bli beregnet som en andel av total registrert tid. Oksygenmetning og FiO2 vil bli gjennomsnittet for pasienter i den manuelle gruppen og sammenlignet med pasienter i den dataassisterte gruppen ved bruk av en to-prøve, ensidig t-test med margin for å teste om den dataassisterte gruppen presterer minst 10 % bedre enn den manuelle gruppen. Gjennomsnittlig antall manuelle endringer av FiO2 for pasienter i manuell gruppe og gjennomsnittlig antall manuelle endringer i dataassistert gruppe vil også sammenlignes ved hjelp av en t-test.

Basert på tidligere målinger hos neonatale pasienter og etter justering for potensielle datafrafall, anslår etterforskere at en populasjon på 25 pasienter hver for de manuelle og dataassisterte gruppene vil være tilstrekkelig til å teste hypotesen. Mens parametriske to-utvalg, ensidige t-tester ble brukt for denne beregningen, forventes ikke resultatene ved bruk av ikke-parametrisk statistikk (basert på Wilcoxon rangetester) å være signifikant forskjellige. I etterforskernes beregninger brukte de et Type-I feilestimat på 0,05 (falsk positiv) og en potens på 0,85 (Type-II).

For å overvåke effektiviteten av eksperimentet, vil etterforskerne også evaluere eksperimentets ytelse på halvveis stadiet etter å ha undersøkt 25 pasienter. I tillegg vil hovedetterforskeren også følge nøye med på resultatene av hvert eksperiment for å se etter eventuelle signifikante avvik i ytelse.

Siden denne studien innebærer minimal risiko, er ikke stedsovervåking eller revisjon en del av planen.

Datainnsamling og innføring i registeret og overvåking vil bli gjort av 2 etterforskere. Hvis data mangler, kan pasienten bli ekskludert fra statistisk analyse dersom manglende data er signifikant nok til å føre til falske konklusjoner.